(57)【要約】      （修正有）【課題】路面の状況に関わらず常に車体の姿勢を一定に保持することを可能とする車輪支持機構を提供する。【解決手段】車輪支持機構１０は、左右一対の車輪１０１を支持する車輪支持機構であって、車体のベース部材１１０ａに取り付けられる第１支持部材１１と、左右一対の車輪１０１を回転可能に支持する第２支持部材１２とを備え、第２支持部材１２は、支持軸１１ｂ回りに回動可能なように支持軸１１ｂに支持される。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
車体に左右一対の車輪を支持する車輪支持機構であって、
前記車輪支持機構は、
前記車体のベース部材に取り付けられる、支持軸を備える第１支持部材と、
前記左右一対の車輪を回転可能に支持する第２支持部材と
を備え、
前記第２支持部材は、前記支持軸回りに回動可能なように前記支持軸に接続される、車輪支持機構。
【請求項２】
前記車輪支持機構は、前記車軸が前記車体支持機構の左右方向に対して水平になるように付勢する付勢手段をさらに有する、請求項１に記載の車輪支持機構。
【請求項３】
前記付勢手段は、ばね部材および弾性部材のうちの少なくとも１つである、請求項２に記載の車輪支持機構。
【請求項４】
前記付勢手段は、前記ばね部材であり、
前記ばね部材は、前記第２支持部材と前記ベース部材との間に少なくとも１つ配置されている、請求項３に記載の車輪支持機構。
【請求項５】
前記ばね部材は、前記第２支持部材の左右両側にそれぞれ配置される、請求項４に記載の車輪支持機構。
【請求項６】
前記支持軸は管状部材であり、
前記付勢手段は、前記弾性部材であり、
前記弾性部材は、前記管状部材の内部で前記第２支持部材が保持されるように前記管状部材の内部に充填されている、請求項３に記載の車輪支持機構。
【請求項７】
前輪および後輪を有し、走行可能な車両であって、
前記車両は、
ベース部材とハンドルとを有する車体と、
前記前輪を前記車体に対して支持する前輪支持機構と、
前記後輪を前記車体に対して支持する後輪支持機構と
を備え、
前記前輪および前記後輪の少なくとも一方は、左右一対の車輪で構成されており、
前記前輪支持機構および前記後輪支持機構のうちの前記左右一対の車輪を支持する機構は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の車輪支持機構を含む、車両。
【請求項８】
前記車両は、自転車、スクータ、車輪を備えた健康器具または歩行補助車である、請求項７に記載の車両。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、車輪支持機構および車両に関し、特に、車体に対して車輪の車軸を回動可能とした車輪支持機構およびこの車輪支持機構を用いた車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車輪を有する歩行補助車には、軽度の障害者や足の弱った高齢者等、歩行時にふらつく人とともに移動してこのような人の安定歩行をサポートする働きがある。
【０００３】
ところで、このような歩行補助車は、歩行者が左右にふらついても歩行者を支えることができるように通常３輪車か４輪車の構造、つまり左右一対の車輪を含む構造となっている。
【０００４】
歩行者などが走行する路面は、でこぼこしていたり、平坦な状態であっても、水はけを考慮して左右いずれかの一方側が低くなるように路面が傾斜していることがある。従来の歩行補助車では、路面の状況（でこぼこや傾斜）によって歩行補助車の車体の姿勢が傾くため、それに伴い利用者の姿勢も傾いてしまい不安定な姿勢になるという問題がある。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案は、路面の状況に関わらず常に車体の姿勢を一定に保持することを可能とする車輪支持機構およびこのような車輪支持機構を用いた車両を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案は以下の項目を提供する。
【０００７】
（項目１）
車体に左右一対の車輪を支持する車輪支持機構であって、
前記車輪支持機構は、
前記車体のベース部材に取り付けられる、支持軸を備える第１支持部材と、
前記左右一対の車輪を回転可能に支持する第２支持部材と
を備え、
前記第２支持部材は、前記支持軸回りに回動可能なように前記支持軸に接続される、車輪支持機構。
【０００８】
（項目２）
前記車輪支持機構は、前記車軸が前記車体支持機構の左右方向に対して水平になるように付勢する付勢手段をさらに有する、項目１に記載の車輪支持機構。
【０００９】
（項目３）
前記付勢手段は、ばね部材および弾性部材のうちの少なくとも１つである、項目２に記載の車輪支持機構。
【００１０】
（項目４）
前記付勢手段は、前記ばね部材であり、
前記ばね部材は、前記第２支持部材と前記ベース部材との間に少なくとも１つ配置されている、項目３に記載の車輪支持機構。
【００１１】
（請求項５）
前記ばね部材は、前記第２支持部材の左右両側に配置される、項目４に記載の車輪支持機構。
【００１２】
（項目６）
前記支持軸は管状部材であり、
前記付勢手段は、前記弾性部材であり、
前記弾性部材は、前記管状部材の内部で前記第２支持部材が保持されるように前記管状部材の内部に充填されている、項目３に記載の車輪支持機構。
【００１３】
（項目７）
前輪および後輪を有し、走行可能な車両であって、
前記車両は、
ベース部材とハンドルとを有する車体と、
前記前輪を前記車体に対して支持する前輪支持機構と、
前記後輪を前記車体に対して支持する後輪支持機構と
を備え、
前記前輪および前記後輪の少なくとも一方は、左右一対の車輪で構成されており、
前記前輪支持機構および前記後輪支持機構のうちの前記左右一対の車輪を支持する機構は、項目１〜６のいずれか一項に記載の車輪支持機構を含む、車両。
【００１４】
（項目８）
前記車両は、自転車、スクータ、車輪を備えた健康器具または歩行補助車である、項目７に記載の車両。
【考案の効果】
【００１５】
本考案によれば、路面の状況に関わらず常に車体の姿勢を一定に保持することを可能とする車輪支持機構およびこのような車輪支持機構を用いた車両を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本考案の実施形態１による車軸支持機構１０を説明するための斜視図であり、図１（ａ）は、車軸支持機構１０を車体のベース部材１１０ａに組み込んだ状態を示し、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す車軸支持機構１０を車体のベース部材１１０ａから分離した状態を示している。
【図２】図２は、図１（ｂ）に示す車軸支持機構１０の分解斜視図であり、車軸支持機構１０を部品別に分解して示している。
【図３】図３は、図１（ａ）に示す実施形態１の車輪支持機構１０をＡ方向から見た構造を示す平面図であり、図３（ａ）は、車輪支持機構１０を組み立てる方法を示し、図３（ｂ）は、車輪支持機構１０を車体のベース部材１１０ａに取り付ける方法を示し、図３（ｃ）は、車輪支持機構１０を車体のベース部材１１０ａに取り付けた状態を示す。
【図４】図４は、実施形態１の車輪支持機構１０を用いた歩行補助車１００を説明するための斜視図であり、この歩行補助車１００の外観を示している。
【図５】図５は、実施形態１の車輪支持機構１０の動作を説明するための図であり、図５（ａ）は、一対の車輪１０１が水平な路面Ｒ０を走行している状態を示し、図５（ｂ）は、一対の車輪１０１が傾斜した路面Ｒ１を走行している状態を示す。
【図６】図６は、本考案の実施形態２による車軸支持機構２０を説明するための斜視図であり、車軸支持機構２０を車体（ベース部材１１０ａ）に組み込んだ状態を示す。
【図７】図７は、図６に示す車軸支持機構２０の分解斜視図であり、図７（ａ）は、車軸支持機構２０を車体のベース部材１１０ｂから分離した状態を示し、図７（ｂ）は、車軸支持機構２０を部品別に分解した状態を示している。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
以下、本考案を説明する。本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。したがって、他に定義されない限り、本明細書中で使用される全ての専門用語および科学技術用語は、本考案の属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合、本明細書（定義を含めて）が優先する。
【００１８】
本明細書において、「約」とは、後に続く数字の±１０％の範囲内をいう。
【００１９】
本明細書において、「車体」とは、車両のボディーのことをいう。
【００２０】
本考案は、路面の状況に関わらず常に車体の姿勢を一定に保持することを可能とする車輪支持機構を得ることを課題とし、
車体に左右一対の車輪を支持する車輪支持機構であって、
車輪支持機構は、
車体のベース部材に取り付けられる、支持軸を備える第１支持部材と、
左右一対の車輪を回転可能に支持する第２支持部材と
を備え、
第２支持部材は、支持軸回りに回動可能なように支持軸に接続される、車輪支持機構を提供することにより、上記の課題を解決したものである。
【００２１】
すなわち、本考案の車輪支持機構では、車体のベース部材に取り付けられた第１支持部材の支持軸により、車輪を支持する第２支持部材が回動可能に支持されるので、車輪を支持する第２支持部材が第１支持部材の支持軸を中心としてベース部材に対して揺動することとなる。揺動範囲は、路面の傾斜によって任意の角度で傾斜し得る。これにより、路面の状況に関わらず常に車体の姿勢を一定に保持することが可能となる。すなわち、移動する路面が水平面に対して傾斜していることから、車輪を支持する車軸を備える第２支持部材もそれに伴い水平面に対して傾くが、第二支持部材は第１支持部材に対して回動可能なため、第２支持部材の傾斜は第１支持部材には伝わらず、水平な位置を保つことが可能となる。第１支持部材と車体のベース部材とは一体に取り付けられているため、その結果、路面の傾斜に拘わらず車体は一定の姿勢を保持することが可能となる。そのため、車両を利用する利用者の姿勢も常に一定となるため安定した移動（走行や歩行）が可能となる。
【００２２】
従って、本考案の車輪支持機構は、車体のベース部材に取り付けられる第１支持部材と、左右一対の車輪を回転可能に支持する第２支持部材とを備え、第２支持部材が第１支持部材の支持軸で回転可能に支持されるものであれば、第１支持部材および第２支持部材の具体的な構成、さらには車輪支持機構のその他の構成は任意であり得る。
【００２３】
（第１支持部材）
さらに、第１支持部材は、第２支持部材を回転可能に支持する支持軸を備えるものであれば、その他の構成は任意であり得る。
【００２４】
例えば、第１支持部材は、ベース部材に固定される基部をさらに備え、支持軸が基部に取り付けられたものでもよいし、あるいは、第１支持部材は、基部を有さないで、支持軸のみで構成されていてもよい。さらに、支持軸は、中実の柱状部材であってもよいし、あるいは中空の管状部材であってもよい。
【００２５】
このように支持軸が管状部材である場合、管状部材の内部で第２支持部材が保持されるように弾性部材が管状部材の内部に充填されていてもよい。この場合、弾性部材は、管状部材の内部で第２支持部材を、車軸が車輪支持機構の左右方向に対して水平になるように付勢する付勢手段として機能する。さらに、管状部材は溶接や接着材で直にベース部材に接続されていてもよいが、管状部材は接続部材を介してベース部材に接続されていてもよい。
【００２６】
なお、第１支持部材を構成する部材は、任意の材料で構成し得る。例えば、金属材料で構成されていてもよいし、あるいはカーボン材料やプラスチック材料で構成されていてもよいし、各種材料が混合された複合材料で構成されていてもよい。例えば、耐久性と軽量化を考慮すると、例えばアルミニウム、カーボン素材など構成されていることが好ましく、耐腐蝕性を考慮すると、ステンレスなどの金属で構成されていることが好ましい。
【００２７】
第１支持部材は、車体のベース部材と別体で着脱可能であってもよいし、一体固定されたものであってもよい。
【００２８】
（第２支持部材）
第２支持部材は、左右一対の車輪の車軸と、左右一対の車輪の車軸を保持する車軸保持部材とを含むものでもよいし、あるいは、第２支持部材は車軸保持部材を有さないで、左右一対の車輪に共通する１つの車軸のみで構成されていてもよい。
【００２９】
また、第２支持部材が、左右一対の車輪の車軸と、左右一対の車輪の車軸を保持する車軸保持部材とを含む場合、車軸保持部材が第１支持部材の支持軸により回動可能に支持されていることが好ましい。これは、車軸は、通常、ナットを装着して車輪の軸受けに固定することを想定して、雄ネジ加工が簡単な丸棒部材で構成されるので、支持軸を挿入するための穴開けなどの加工を車軸に対して施すのが難しいのに対して、車軸を保持する、車軸とは別の部材である車軸保持部材には、丸棒以外の角棒を用いることができ、角棒は穴開けなどの加工がし易いためである。
【００３０】
なお、第２支持部材を構成する部材は、第１支持部材と同様に、任意の材料で構成し得る。例えば、金属材料で構成されていてもよいし、あるいはカーボン素材やプラスチック材料で構成されていてもよいし、各種材料が混合された複合材料で構成されていてもよい。耐久性と軽量化を考慮すると、例えばアルミニウムやカーボン素材で構成されていることが好ましく、耐腐蝕性を考慮すると、ステンレスなどの金属で構成されていることが好ましい。
【００３１】
（付勢手段）
例えば、車輪支持機構は、車軸が車輪支持機構の左右方向に対して水平になるように付勢する付勢手段をさらに有していてもよい。付勢手段を備えることにより、車体が常に一定の姿勢になるように所定の力で第２支持部材を付勢しているので、過度に車軸が傾くのを防ぐことができ、さらに、車軸を水平の位置に復位しやくすることが可能となる。
【００３２】
ここで、付勢手段は、ばね部材および弾性部材のうちの少なくとも１つであり得る。さらに、付勢手段がばね部材である場合、ばね部材は第２支持部材とベース部材との間に配置されていてもよいし、第２支持部材と第１支持部材との間に配置されていてもよい。また、付勢手段が弾性部材である場合の弾性部材の配置は後述する。付勢手段の数は任意であり得る。１つであってもよいし、複数であってもよい。好ましい実施形態において、付勢手段（ばね部材）は、第２支持部材の左右両側に配置されている。左右両側に設けることにより、路面の傾斜が左右どちら側にあっても精度よく傾斜に追従および水平の位置に復位することが可能となる。
【００３３】
本考案の車輪支持機構の車両に対する取り付ける位置は任意であり得る。例えば、前輪に設けてもよいし、後輪に設けてもよいし、前輪および後輪に設けてもよい。
【００３４】
（車輪支持機構が適用される車両）
さらに、本考案の車輪支持機構は、前輪および後輪を有し、走行可能な車両に適用することができる。
【００３５】
このように本考案の車輪支持機構が適用され得る走行可能な車両は、ベース部材とハンドルとを有する車体と、前輪を車体に対して支持する前輪支持機構と、後輪を車体に対して支持する後輪支持機構とを備え、前輪および後輪の少なくとも一方が、左右一対の車輪で構成されているものであれば、その他の構成は任意であり得る。より具体的には、車両は、３輪または４輪の車両であって、例えば、自転車、スクータ、車輪を備えた健康器具または歩行補助車などである。車輪を駆動する手段は任意であり得る。駆動手段として、例えば、モータであってもよいし、エンジンであってもよいし、人力であってもよい。１つの実施形態において、車両が自転車、スクータなどの場合には、駆動手段は人力である。また、その他の実施形態において、車両が電動自転車や健康器具または歩行補助車の場合には、駆動手段はモータまたはエンジンである。しかしながら、本考案はこれに限定されない。例えば、健康器具または歩行補助車においても、駆動手段を人力としてもよい。
【００３６】
上述したように、本考案の車輪支持機構は、車体のベース部材に取り付けられる第１支持部材と、左右一対の車輪を回転可能に支持する第２支持部材とを備え、第２支持部材が第１支持部材の支持軸で回動可能に支持されるものであるが、以下に上述した本考案の車輪支持機構とは別の考案（別考案）の車輪支持機構を示す。
【００３７】
例えば、１つの別考案の車輪支持機構は、左右一対の車輪を支持する車輪支持機構であって、車体のベース部材に取り付けられる第１支持部材と、左右一対の車輪を支持する第２支持部材とを備え、第２支持部材は、左右一対の車輪に共通する１つの車軸であり、第１支持部材は、左右一対の車輪の間で１つの車軸を１つの支持点で支持する支持柱であり、ベース部材の両側面には、車軸をガイドする縦方向の長孔が対向して形成されているものである。
【００３８】
また、他の別考案の車輪支持機構は、左右一対の車輪を支持する車輪支持機構であって、車体のベース部材に取り付けられる第１支持部材と、左右一対の車輪を支持する第２支持部材とを備え、第２支持部材は、左右一対の車輪に共通する１つの車軸であり、第１支持部材は、１つの車軸をベース部材に連結する連結部材であって、ベース部材に近い部分ほど、車体の幅方向の寸法が狭くなる断面形状を有しているものである。
【００３９】
以下、本考案の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００４０】
ただし、以下の実施形態１および実施形態２では、本考案の車輪支持機構、すなわち、車体のベース部材に取り付けられる第１支持部材と、左右一対の車輪を回転可能に支持する第２支持部材とを備え、第２支持部材が第１支持部材の支持軸で回動可能に支持されるものを挙げる。
【００４１】
特に、実施形態１では、本考案の実施形態による車輪支持機構の一例として、第１支持部材は、ベース部材に固定される基部をさらに備え、支持軸が基部に取り付けられたものを挙げ、実施形態２では、本考案の実施形態による車輪支持機構の他の例として、支持軸が管状部材であり、管状部材の内部に弾性部材が充填されており、管状部材の内部で弾性部材により第２支持部材が回転可能に支持されるものを挙げる。
【００４２】
さらに、以下の説明では、実施形態１の車輪支持機構あるいは実施形態２の車輪支持機構を利用する車両として歩行補助車１００を挙げるが、この車両は、歩行補助車１００に限らず、自転車やスクータなどであってもよい。
【００４３】
（実施形態１）
図１は、本考案の実施形態１による車軸支持機構１０を説明するための斜視図であり、図１（ａ）は、車軸支持機構１０を車体のベース部材１１０ａに組み込んだ状態を示し、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す車軸支持機構１０を車体のベース部材１１０ａから分離した状態を示している。
【００４４】
この車輪支持機構１０は、図１（ａ）に示すように、左右一対の車輪１０１を支持するものである。この車輪支持機構１０は、図１（ｂ）に示すように、車体（図示せず）のベース部材１１０ａに取り付けられる第１支持部材１１と、左右一対の車輪１０１を回転可能に支持する第２支持部材１２とを備えている。第１支持部材１１は支持軸１１ｂを有し、第２支持部材１２は第１支持部材１１の支持軸１１ｂの回りに回転可能なようにこの支持軸１１ｂに接続されている。
【００４５】
以下、ベース部材１１０ａおよび左右一対の車輪１０１、並びに車輪支持機構１０を構成する第１支持部材１１および第２支持部材１２を具体的に説明する。
【００４６】
図２は、図１（ｂ）に示す車軸支持機構１０の分解斜視図であり、車軸支持機構１０を部品別に分解して示している。
【００４７】
（ベース部材１１０ａ）
車体のベース部材１１０ａは一部に中空部を有する角材で構成されており、ベース上面部１と、対向するベース側面部２と、ベース底面部３とを有している。ここで、ベース上面部１には、基部固定ビス１４を挿通させるためのビス挿通穴１ａが形成されており、ベース側面部２およびベース底面部３には、第２支持部材１２の構成部材（後述する車軸保持部材１２ａ）が干渉しないように切欠部２ａが形成されている。
【００４８】
なお、中空角材は、鉄あるいはアルミニウムなどの金属部材であるが、中空角材の材料は、これらの金属以外の金属（ステンレス、チタンなど）であってもよいし、あるいは、硬質の樹脂材料、例えば、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）、あるいは、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）などであってもよい。
【００４９】
（左右一対の車輪１０１）
例えば、左右一対の車輪１０１のうちの１つの車輪１０１（図１、図２の紙面右側の車輪）は、路面に設置する車輪本体１０１ａと、車輪本体１０１ａの中心部分に組み込まれた軸受部１０１ｂと、車軸１２ｂに螺合する車輪固定ナット１０１ｃとを有している。ここで、車輪本体１０１ａはタイヤであり、このタイヤは、中空のゴム製タイヤの内部に空気を充填したものでもよいし、あるいは、中実のゴム製タイヤでもよい。
【００５０】
なお、左右一対の車輪１０１のうちのもう１つの車輪１０１（図１、図２の紙面左側の車輪）は、右側の車輪と同じ構造を有している。
【００５１】
（第１支持部材１１）
第１支持部材１１は、図２に示すように、ベース部材１１０ａに固定される基部１１ａをさらに備えており、支持軸１１ｂは基部１１ａに取り付けられている。
【００５２】
具体的には、基部１１ａは、アルミニウムなどの直方体形状の金属ブロックで構成されている。この金属ブロック１１ａには、基部固定ビス１４に螺合するネジ穴１１ｃが形成され、金属ブロック１１ａは基部固定ビス１４によりベース部材１１０ａのベース上面部１に固定されるようになっている。
【００５３】
また、金属ブロック１１ａには、支持軸１１ｂとして鉄などの金属製の丸棒部材が取り付けられており、丸棒部材１１ｂの先端部がボルトとして機能するようにこの先端部には、軸固定ナット１１ｅに螺合するネジ山が形成されている。
【００５４】
なお、ここでは、基部１１ａとして直方体形状の金属ブロックで構成されたものを示したが、基部１１ａは、直方体形状のもの（すなわち、車輪の進行方向に垂直な断面の形状が長方形形状であるもの）に限定されるものではなく、車輪の進行方向に垂直な断面の形状が、逆台形形状であってもよいし、下側が湾曲した半円形状や半楕円形状であってもよい。
【００５５】
さらに、第１支持部材１１の金属ブロック（基部）１１ａおよび丸棒部材（支持軸）１１ｂの材料は、アルミニウムや鉄に限定されず、それ以外の金属材料、例えば、ステンレス、チタンなどでもよい。
【００５６】
（第２支持部材１２）
第２支持部材１２は、図１および図２に示すように、左右一対の車輪１０１の車軸１２ｂと、左右一対の車輪１０１の車軸１２ｂを保持する車軸保持部材１２ａとを含み、車軸保持部材１２ａが第１支持部材１１の支持軸１１ｂにより支持軸１１ｂの回りに回転可能に支持されている。
【００５７】
具体的には、車軸１２ｂは、ステンレスや鉄などの丸棒部材で構成されており、丸棒部材の先端部には車輪固定ナット１０１ｃに螺合するネジ山が形成されている。
【００５８】
また、車軸保持部材１２ａは、ほぼ直方体形状の金属ブロックで構成されている。この車軸保持部材１２ａの長手方向の両端には、車軸１２ｂが固定されている。金属ブロック１２ａの側面のうちの車軸保持部材１２ａの長手方向における中心部分には、第１支持部材１１の支持軸１１ｂが挿入される軸挿通穴１２ｃが車軸１２ｂに直交する方向に沿って形成されている。さらに、金属ブロック１２ａの上面の中央部分には、軸挿通穴１２ｃの中心線を跨ぐように一対のバネ収容穴１２ｄが形成されている。
【００５９】
この車軸保持部材１２ａは、軸挿通穴１２ｃに第１支持部材１１の支持軸１１ｂが挿入されることにより、第１支持部材１１により支持軸１１ｂの回りに回動可能に支持される。この状態では、第１支持部材１１の支持軸１１ｂには、内ワッシャ１１ｃ、車軸保持部材１２ａおよび外ワッシャ１１ｄがこの順に装着されており、さらに、支持軸１１ｂの先端には軸固定ナット１１ｅが装着されている。また、車軸保持部材１２ａである金属ブロック１２ａの上面のバネ収容穴１２ｄに収容された付勢バネ１３がベース部材１１０ａのベース上面部１の裏面に当接することにより、第２支持部材１２は、車軸１２ｂが車輪支持機構１０の左右方向に対して水平になるように付勢される。
【００６０】
次に、実施形態１の車輪支持機構１０を組み立てて車体のベース部材１１０ａに取り付ける方法を図２、図３を用いて説明する。
【００６１】
図３は、図１（ａ）に示す実施形態１の車輪支持機構１０をＡ方向から見た構造を示す平面図であり、図３（ａ）は、車輪支持機構１０を組み立てる方法を示し、図３（ｂ）は、車輪支持機構１０を車体のベース部材１１０ａに取り付ける方法を示し、図３（ｃ）は、車輪支持機構１０を車体のベース部材１１０ａに取り付けた状態を示す。
【００６２】
まず、第２支持部材１２の車軸１２ｂの両端部を左右の車輪１０１の軸受部１０１ｂに挿入することにより車軸１２ｂに車輪１０１を装着し、車軸１２ｂの先端部に車輪固定ナット１０１ｃを取り付けることにより車輪１０１を車軸１２ｂに固定する（図２、図３（ａ）参照）。
【００６３】
次に、第１支持部材１１の支持軸１１ｂを第２支持部材１２の車軸保持部材１２ａの軸挿通穴１２ｃおよびワッシャ１１ｃ、１１ｄに挿入して支持軸１１ｂの先端に軸固定ナット１１ｅを取り付けることにより、第２支持部材１２が第１支持部材１１に支持軸１１ｂの回りに回転可能に支持されるように第１支持部材１１を第２支持部材１２に取り付ける（図２、図３（ｂ）参照）。これにより車輪支持機構１０の組み立てが完了する。なお、支持軸１１ｂと基部１１ａとは圧入あるいはねじ込みなどにより予め固定されている。
【００６４】
続いて、組み立てられた車輪支持機構１０を車体のベース部材１１０ａの下面側から車輪支持機構１０の配置領域Ｒａに組み込む（図２、図３（ｂ）参照）。このとき、第２支持部材１２の車軸保持部材１２ａが、ベース部材１１０ａの側面切欠部２ａに収容されるように車輪支持機構１０を車体のベース部材１１０ａに対して位置決めする（図３（ｃ）参照）。車輪支持機構１０をベース部材１１０ａに組み込んだ状態で、基部固定ビス１４をベース部材１１０ａのベース上面部１のビス挿通穴１ａを通して第１支持部材１１の基部１１ａのビス固定穴１１ｃに装着することにより車輪支持機構１０をベース部材１１０ａに固定する（図３（ｃ）参照）。
【００６５】
図４は、実施形態１の車輪支持機構１０を適用した歩行補助車１００を説明するための斜視図であり、この歩行補助車１００の外観を示している。
【００６６】
この歩行補助車１００では、一対の後輪１０１が実施形態１の車輪支持機構１０により、一対の後輪１０１の車軸１２ｂが歩行補助車１００の車体１００ａのベース部材１１０ａに対して搖動可能となるように支持されている（図１（ａ）、図４参照）。
【００６７】
この歩行補助車１００は、図４に示すように、ベース部材１１０ａとハンドル１２０とサドル１３０とを有する車体１００ａを備えている。さらに、歩行補助車１００は、駆動輪である前輪１０２と、一対の後輪１０１と、駆動輪１０２を駆動するモータとモータを駆動させるバッテリ１００ｂと、駆動輪（前輪）１０２の駆動を制御する駆動制御部１００ｃとを備えている。歩行補助車の走行速度は、利用者の歩行をアシストする速度であればどのような速度でもよく、例えば、駆動制御部は、車体が時速約１０ｋｍ以下で走行するように駆動輪の駆動を制御するものである。好ましくは、時速約５ｋｍ以下であり、さらに好ましくは時速約４ｋｍ以下である。時速約５ｋｍ以下とすることで、人の歩く速度とほぼ同程度の速度となるため、安全でかつ利用者、特に高齢者などが歩いているという感覚をさらに得ることが可能となる。
【００６８】
車体１００ａは、利用者の荷重を受けるフレーム機構１１０を有し、フレーム機構１１０の基部であるベース部材１１０ａにハンドル１２０およびサドル１３０が取り付けられ、さらに、ハンドル１２０には前輪１０２が支持され、ベース部材１１０ａには後輪１０１が車輪支持機構１０により支持されている。なお、歩行補助車１００には、持ち運びのし易さや収納の省スペース化のため、折り畳み可能な構成が採用されている。ただし、歩行補助車１００は折り畳みできないものでもよい。
【００６９】
（フレーム機構１１０）
フレーム機構１１０は、図４に示すように、その基部であるベース部材１１０ａに加えて、サドル１３０を支持するサドル支持体１１２と、サドル支持体１１２を固定する固定支持体１１３とを備えている。サドル支持体１１２および固定支持体１１３はそれぞれの一端がベース部材１１０ａに対して回動自在に取り付けられており、サドル１３０を後輪側に倒して折り畳むことが可能となっている。
【００７０】
（フレーム機構１１０のハンドル支持体１１１）
ベース部材１１０ａの前方側の端部には、ハンドル１２０を回転可能に支持するハンドル支持体１１１が取り付けられている。
【００７１】
ハンドル支持体１１１は、ハンドル１２０の下端部を回動可能に支持する軸受部材１１１ａと、軸受部材１１１ａをベース部材１１０ａに対して支持する軸受支持部材１１１ｂとを有する。
【００７２】
（ハンドル１２０）
ハンドル１２０は、下部フレーム１２１と、上部フレーム１２２と、連結機構１２３と、把持部１２４と、ロック機構１２６とを含む。
【００７３】
下部フレーム１２１は、フレーム機構１１０のハンドル支持体１１１に回動可能に支持されており、下部フレーム１２１には、ハンドル１２０の回動により前輪１０２の操舵が行われるように前輪１０２が取り付けられている。
【００７４】
上部フレーム１２２は、対向する一対の縦フレーム１２２ａと、これらの縦フレームの下端側部分を接続する下横フレーム１２２ｂとを含む。
【００７５】
（ハンドル１２０の連結機構１２３）
連結機構１２３は、下部フレーム１２１と上部フレーム１２２とを折り畳み可能に連結する機構であり、下部フレーム１２１に固定された固定プレート１２３ａと固定プレート１２３ａの両側部に取り付けられた左右一対のフレーム支持部材１２３ｂとを有している。連結機構１２３は、固定プレート１２３ａと一対のフレーム支持部材１２３ｂとで下横フレーム１２２ｂを回動可能に支持している。
【００７６】
（ハンドル１２０のロック機構１２６）
ロック機構１２６は、下部フレーム１２１に対して上部フレーム１２２を伸ばした使用位置と、下部フレーム１２１に対して上部フレーム１２２を後輪側に折り畳んだ折畳位置とでそれぞれ、下部フレーム１２１に対して上部フレーム１２２を固定するものである。ロック機構１２６は、ロックシャフト１２６ａと、これをガイドするガイド片１２６ｃと、操作レバー１２６ｂとを有する。
【００７７】
ここで、車体１００ａは、図３に示すように、ベース部材１１０ａに対して車体の前方に前輪１０２の上部を覆うバンパー部材１４０と、車体１００ａを安定な姿勢に保持するためのスタンド１５０とをさらに備え、スタンド１５０は、軸受支持部材１１１ｂに回転可能に取り付けられており、その回転位置によって起立位置および収納位置のいずれかの位置に向けてバネ部材１６０により付勢されるようになっている。
【００７８】
なお、図４に示す歩行補助車１００は、実施形態１の車輪支持機構１０を後輪に適用したものであるが、歩行補助車１００は、前輪として一対の車輪を有する場合は、実施形態１の車輪支持機構１０を前輪に適用したものでもよいし、さらに、前輪および後輪ともに一対の車輪を有する場合は、実施形態１の車輪支持機構１０を前輪および後輪の両方に適用したものでもよい。
【００７９】
次にこのような車輪支持機構１０を用いた歩行補助車１００が路面を走行する際に路面の傾斜に応じて後輪の車軸が車体のベース部材１１０ａに対して搖動する動きを説明する。
【００８０】
図５は、実施形態１の車輪支持機構１０の動作を説明するための図であり、図５（ａ）は、一対の車輪１０１が水平な路面Ｒ０を走行している状態を示し、図５（ｂ）は、一対の車輪１０１が傾斜した路面Ｒ１を走行している状態を示す。
【００８１】
水平面に対して平行な路面を走行している場合は、利用者が車体１００ａの高さ方向を鉛直方向に向けると、図５（ａ）に示すように一対の後輪１０１の車軸１２ｂは、鉛直方向に対して直角をなす状態、すなわち、車輪支持機構１０の左右方向に水平な状態となる。
【００８２】
これに対し、水平面に対して傾斜した路面を走行している場合は、利用者が車体１００ａの高さ方向を鉛直方向に向けると、図５（ｂ）に示すように一対の後輪１０１の車軸１２ｂは、鉛直方向に対して傾斜した状態、すなわち、車輪支持機構１０の左右方向に傾斜した状態となる。
【００８３】
このように実施形態１の車輪支持機構１０では、車輪１０１を支持する第２支持部材１２が、車体のベース部材１１０ａに取り付けられた第１支持部材１１の支持軸１１ｂにこの支持軸１１ｂの回りに回動可能なように接続されているので、車輪１０１を支持する第２支持部材１２が第１支持部材１１の支持軸１１ｂを中心としてベース部材１１０ａに対して揺動することとなる。これにより、車輪１０１が走行する路面Ｒ１が水平面に対して傾斜していることにより車軸１２ｂが水平面に対して傾斜することになっても、路面の傾斜に拘わらず車体は一定の姿勢を保持することが可能となる。その結果、車両を利用する利用者の姿勢も常に一定となるため安定した移動（走行や歩行）が可能となる。
【００８４】
また、実施形態１の車輪支持機構１０では、車軸１２ｂが車体の高さ方向と垂直になるように、すなわち、車軸１２ｂが車輪支持機構１０の左右方向に対して水平になるように、車軸保持部材１２ａを付勢する付勢手段（付勢バネ）１３を左右両側に備えている。このようにすることで、車体が常に一定の姿勢になるように所定の力で第２支持部材１２が付勢されることとなる。このため、過度に車軸１２ｂが傾くのを防ぐことができ、さらに、車軸１２ｂを水平の位置に復位しやくすることが可能となる。
【００８５】
本考案の歩行補助具１００は、利用者がサドル１３０に座った状態で歩行動作が行われるが、その際、歩行補助具１００が時速約３ｋｍあるいは時速約４ｋｍといった通常の歩行速度で走行するように駆動輪が駆動されるので、利用者の歩行動作が歩行補助具１００の駆動輪の駆動によりアシストされることとなる。また、歩行補助具１００は、足を載せる載置部を有さないため、利用者は常に自分の足で歩くように足を動かすこととなる。したがって、本考案の歩行補助具は、利用者の歩行する際の推進力を軽減しつつ、利用者が自分の力で歩いている感覚および左右のバランス感覚を維持・向上させることができる。また、常に自分の足で歩くように足を動かすことから足の筋肉のストレッチ効果を得ることもできる。したがって、本考案の歩行補助具１００は、軽度の障害者や足の弱った高齢者に限らず、健常者における左右のバランス感覚の維持向上および足の筋肉のストレッチ効果が得られる健康器具として転用することが可能である。
【００８６】
なお、実施形態１では、車輪支持機構として第１支持部材の支持軸１１ｂが中実の柱状部材であるものを示したが、車輪支持機構は、第１支持部材の支持軸として中空の管状部材を有するものであってもよく、以下このような構成の車輪支持機構を実施形態２として説明する。
【００８７】
（実施形態２）
図６は、本考案の実施形態２による車軸支持機構２０を説明するための斜視図であり、車軸支持機構２０を車体（ベース部材１１０ｂ）に組み込んだ状態を示す。
【００８８】
この車輪支持機構２０は、図６に示すように、左右一対の車輪１０１を支持するものであり、車体（図示せず）のベース部材１１０ｂに取り付けられる第１支持部材２１と、左右一対の車輪１０１を回転可能に支持する第２支持部材２２とを備えている。第１支持部材２１は、第２支持部材２２を回転可能に支持する支持軸２１ｂを備えており、ここでは、支持軸２１ｂは管状部材で構成されている。
【００８９】
以下、車輪支持機構２０を構成する第１支持部材２１および第２支持部材２２を具体的に説明する。
【００９０】
図７は、図６に示す車軸支持機構１０の分解斜視図であり、図７（ａ）は、車軸支持機構２０を車体のベース部材１１０ｂから分離した状態を示し、図７（ｂ）は、車軸支持機構２０を部品別に分解した状態を示している。
【００９１】
（ベース部材１１０ｂ、左右一対の車輪１０１）
車体のベース部材１１０ｂは、実施形態１で説明したベース部材１１０ａと同様、中空角材で構成されており、ベース上面部１と、対向するベース側面部２と、ベース底面部３とを有しているが、このベース部材１１０ｂでは、ベース側面部２には、部材を固定するための固定ボルト２５を挿入するためのボルト挿入穴２ｂが形成されている。
【００９２】
なお、このベース部材１１０ｂには、実施形態１で示したベース部材１１０ａのベース上面部１におけるビス挿通穴１ａ、さらに、ベース側面部２およびベース底面部３における切欠部２ａは形成されていない。
【００９３】
ただし、このベース部材１１０を構成する中空角材の材料は実施形態１のベース部材１１０ａと同じものであり、さらに、左右一対の車輪１０１は、実施形態１で説明したものと同じものである。
【００９４】
（第１支持部材２１）
第１支持部材２１は、管状部材２１ｂをベース部材１１０ｂに接続する接続部材２１ａを備え、管状部材２１ｂの内部には弾性部材２３が充填されている。この弾性部材２３には、第２支持部材２２の車軸保持部材２２ａを挿入するための部材挿入孔２３ａが形成されており、部材挿入孔２３ａに挿入された車軸保持部材２２ａは、管状部材２１ｂの内部で弾性部材２３により回転可能に支持され、さらに、車軸保持部材２２ａに保持される車軸２２ｂが車輪支持機構２０の左右方向に対して水平になるように弾性部材２３により車軸保持部材２２ａが付勢されている。
【００９５】
ここで、接続部材２１ａは、管状部材２１ｂの中心軸を挟んで対向するように配置されており、それぞれの接続部材２１ａの一端は管状部材２１ｂに溶接あるいは接着材などで接合されており、それぞれの接続部材２１ａの他端には、固定ボルト２５をねじ込むためのねじ穴２１ａ１が形成されている。さらに、対向する一対の接続部材２１ａの他端側には連結部材２１ｃが一対の接続部材２１ａに跨るように取り付けられており、連結部材２１ｃには、部品を固定するための部品固定穴２１ｃ１が形成されている。
【００９６】
さらに、一対の接続部材２１ａは、ベース部材１１０ｂのベース上面部１とベース底面部３との間に挿入可能な程度の高さを有しており、一対の接続部材２１ａは、ベース部材１１０ｂのベース上面部１とベース底面部３との間に挿入された状態で、ベース側面部２のボルト挿入穴２ｂを通してねじ穴２１ａ１に装着された固定ボルト２５によりベース部材１１０ｂに固定されるようになっている。
【００９７】
（第２支持部材２２）
第２支持部材２２は、左右一対の車輪１０１に共通する１つの車軸２２ｂと、この１つの車軸２２ｂを保持する車軸保持部材２２ａとを含み、車軸保持部材２２ａが第１支持部材２１の支持軸（管状部材）２１ｂにより回転可能に支持されている。
【００９８】
具体的には、車軸保持部材２２ａは、車軸２２ｂを保持する筒状シャフト２２ａ１と、筒状シャフト２２ａ１に固定された中実シャフト２２ａ２と、中実シャフト２２ａ２に接続された連結棒２２ａ３とを有している。ここで、筒状シャフト２２ａ１は、内部に車軸２２ｂを収容することにより車軸２２ｂを保持するものであり、筒状シャフト２２ａ１の中央部には中実シャフト２２ａ２の一端が溶接あるいは接着材により接合されている。中実シャフト２２ａ２の他端には連結棒２２ａ３の一端が固着されており、連結棒２２ａ３の他端は、第１支持部材２１の連結部材２１ｃの部品固定穴２１ｃ１に挿入されるようになっている。なお、連結棒２２ａ３の他端にはネジ部（図示せず）が形成されており、連結部材２１ｃの部品固定穴２１ｃ１を突き抜けたボルト部に固定ナット２４が装着されることにより、連結棒２２ａ３が連結部材２１ｃに固定されるようになっている。
【００９９】
次に、図７を用いて実施形態２の車輪支持機構２０を組み立てて車体のベース部材１１０ｂに取り付ける方法を説明する。
【０１００】
まず、第２支持部材２２の車軸２２ｂを車軸保持部材２２ａの筒状シャフト２２ａ１に挿入し、車軸２２ｂの両端部を左右の車輪１０１の軸受部１０１ｂに挿入することにより車軸２２ｂに車輪１０１を装着し（図７参照）、車軸２２ｂの先端部に車輪固定ナット１０１ｃを取り付けることにより車輪１０１を車軸２２ｂに固定する（図６参照）。
【０１０１】
次に、第２支持部材２１の車軸保持部材２２ａの中実シャフト２２ａ２を第１支持部材２１の弾性部材２３の部材挿入孔２３ａに、先端側の連結棒２２ａ３が部材挿入孔２３ａを通り抜けるように挿入し、さらに、連結棒２２ａ３の先端に形成されているボルト部が連結部材２１ｃの部品固定穴２１ｃ１を通り抜けるように中実シャフト２２ａ２を弾性部材２３に押し込む。
【０１０２】
その後、部品固定穴２１ｃ１を通り抜けた連結部材２１ｃのボルト部に部品固定ナット２４を装着することにより、連結棒２２ａ３が連結部材２１ｃに固定される。
【０１０３】
これにより、第２支持部材２２の車軸保持部材２２ａが第１支持部材２１の管状部材２１ｂ内で弾性部材２３により回転可能に支持されるように第２支持部材２２が第１支持部材２１に取り付けられ、車輪支持機構２０の組み立てが完了する。この状態では、車軸２２ｂが車輪支持機構２０の左右方向に対して水平になるように車軸保持部材２２ａが弾性部材２３により付勢されている。
【０１０４】
続いて、組み立てられた車輪支持機構２０の第１支持部材２１の接続部材２１ａを車体のベース部材１１０ｂの後端側から中空のベース部材１１０ｂに挿入し、接続部材２１ａのねじ穴２１ａ１とベース部材１１０ｂのベース側面部２のボルト挿入穴２ｂとを位置合わせして、固定ボルト２５をベース側面部２のボルト挿入穴２ｂを介して接続部材２１ａのねじ穴２１ａ１に装着することにより、接続部材２１ａをベース部材１１０ｂに固定する。これにより車輪支持機構２０がベース部材１１０ｂに取り付けられる。
【０１０５】
このような構成の実施形態２の車輪支持機構２０を図４に示す歩行補助車１００に適用した場合も、実施形態１の車輪支持機構１０を歩行補助車１００に適用した場合と同様に、歩行補助車１００が路面を走行する際には、路面の傾斜に応じて後輪１０１の車軸２２ｂが車体１００ａ（図４参照）のベース部材１１０ｂに対して搖動することとなる。
【０１０６】
このように実施形態２の車輪支持機構２０では、車体のベース部材１１０ｂに取り付けられた第１支持部材２１の管状部材（支持軸）２１ｂおよび管状部材２１ｂに充填された弾性部材２３により、車輪１０１を支持する第２支持部材２２が回転可能に支持されるので、車輪１０１を支持する第２支持部材２２が第１支持部材２１の管状部材２１ｂの中心軸を中心としてベース部材１１０ｂに対して揺動することとなる。これにより、車輪１０１が走行する路面Ｒ１が水平面に対して傾斜していることにより車軸１２ｂが水平面に対して傾斜することになっても、路面の傾斜に拘わらず車体は一定の姿勢を保持することが可能となる。その結果、車両を利用する利用者の姿勢も常に一定となるため安定した移動（走行や歩行）が可能となる。
【０１０７】
また、実施形態２の車輪支持機構２０では、車軸２２ｂが車体の高さ方向と垂直になるように、すなわち、車軸２２ｂが車輪支持機構２０の左右方向に対して水平になるように、車軸保持部材２２ａを付勢する付勢手段として弾性部材２３を備えているので、車体が常に一定の姿勢になるように車体に所定の力が働くこととなり、過度に車軸２２ｂが傾くのを防ぐことができ、さらに、車軸２２ｂを水平の位置に復位しやくすることが可能となる。
【０１０８】
さらに、この実施形態２の車輪支持機構２０では、車輪１０１を支持する第２支持部材２２と、第１支持部材２１の支持軸である管状部材２１ｂとの間に弾性部材２３が介在しているので、車輪１０１からベース部材１１０ｂに伝わる振動が、車輪１０１とベース部材１１０ｂとの間に介在する弾性部材２３により吸収されることとなり、この車輪支持機構２０が適用されている歩行補助車１００では、車輪から利用者に伝わる振動を低減することができる。
【０１０９】
以上のように、本考案の好ましい実施形態を用いて本考案を例示してきたが、本考案は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本考案は、実用新案登録請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本考案の具体的な好ましい実施形態の記載から、本考案の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本考案は、車輪支持機構および車両の分野において、路面の状況に関わらず常に車体の姿勢を一定に保持することを可能とする車輪支持機構およびこのような車輪支持機構を用いた車両を得ることができるものとして有用である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０、２０  車輪支持機構
１１、２１  第１支持部材
１１ａ  基部
１１ｂ  支持軸
１２、２２  第２支持部材
１２ａ、２２ａ  車軸保持部材
１２ｂ、２２ｂ  車軸
２１ａ  接続部材
２１ｂ  管状部材（支持軸）
２３  弾性部材
１００  歩行補助車
１００ａ  車体
１１０ａ、１１０ｂ  ベース部材
【図１】
0003226736.tif 000003
【図２】
0003226736.tif 000004
【図３】
0003226736.tif 000005
【図４】
0003226736.tif 000006
【図５】
0003226736.tif 000007
【図６】
0003226736.tif 000008
【図７】
0003226736.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月14日(2020.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
車体に左右一対の車輪を支持する車輪支持機構であって、
前記車輪支持機構は、
前記車体のベース部材に取り付けられる、支持軸を備える第１支持部材と、
前記左右一対の車輪を回転可能に支持する第２支持部材と
を備え、
前記第２支持部材は、前記支持軸回りに回動可能なように前記支持軸に接続される、車輪支持機構。
【請求項２】
前記車輪支持機構は、車軸が前記車輪支持機構の左右方向に対して水平になるように付勢する付勢手段をさらに有する、請求項１に記載の車輪支持機構。
【請求項３】
前記付勢手段は、ばね部材および弾性部材のうちの少なくとも１つである、請求項２に記載の車輪支持機構。
【請求項４】
前記付勢手段は、前記ばね部材であり、
前記ばね部材は、前記第２支持部材と前記ベース部材との間に少なくとも１つ配置されている、請求項３に記載の車輪支持機構。
【請求項５】
前記ばね部材は、前記第２支持部材の左右両側にそれぞれ配置される、請求項４に記載の車輪支持機構。
【請求項６】
前記支持軸は管状部材であり、
前記付勢手段は、前記弾性部材であり、
前記弾性部材は、前記管状部材の内部で前記第２支持部材が保持されるように前記管状部材の内部に充填されている、請求項３に記載の車輪支持機構。
【請求項７】
前輪および後輪を有し、走行可能な車両であって、
前記車両は、
ベース部材とハンドルとを有する車体と、
前記前輪を前記車体に対して支持する前輪支持機構と、
前記後輪を前記車体に対して支持する後輪支持機構と
を備え、
前記前輪および前記後輪の少なくとも一方は、左右一対の車輪で構成されており、
前記前輪支持機構および前記後輪支持機構のうちの前記左右一対の車輪を支持する機構は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の車輪支持機構を含む、車両。
【請求項８】
前記車両は、自転車、スクータ、車輪を備えた健康器具または歩行補助車である、請求項７に記載の車両。